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CA 02913424 2015-11-23
File number 12546-001
Titre de l'invention
[0001] Système anti-gauchissement pour porte en bois massif
Demandes connexes
[0002] Il n'y a pas de demandes connexes.
Domaine de l'invention
[0003] L'invention est relative au domaine des portes, plus particulièrement à
la
fabrication des slab de porte en bois en bois massif.
Arrière plan technologique
[0004] Les portes en bois ont une certaine faiblesse au niveau du
gauchissement puisque
le bois réagi de manière non uniforme à la chaleur et à l'humidité. Ainsi,
lorsque la
température extérieure descend sous zéro et que l'intérieur d'une maison est à
plus de 20
degré Celsius, il est possible que la porte gauchisse. Ou encore, lorsque
c'est très humide
à l'extérieur et très sec à l'intérieur de la maison, les pièces de bois
subissent une grande
contrainte dû au différentiel d'humidité.
Objets de l'invention
[0005] L'objectif #1 est d'augmenter la rigidité d'une porte en bois massif de
façon
significative sans en modifier son apparence.
[0006] L'invention ne doit pas empêcher le bois de varier dimensionnellement
dans le
temps afin d'éviter un bris dans la fibre.
[0007] L'invention doit également être peu couteuse à produire.
[0008] L'invention doit être indétectable à l'oeil nu.
[0009] Idéalement lorsque l'on perce les trous pour la poignée, il serait bien
de ne pas
devoir percer dans une plaque de métal ce qui pourrait endommager l'outillage.
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[0010] L'invention doit permettre l'assemblage traditionnel de toute les
pièces
composant une porte en bois massif et l'utilisation de sa quincaillerie
usuelle.
Sommaire de l'invention
[0011] Le système anti-gauchissement est basé sur le principe d'une poutre
sandwich. Le
coeur n'a pas nécessairement à être composé du même matériau que les couches
externes
pour obtenir un assemblage rigide. En effet, les couches externes ont une
influence plus
importante que les couches internes étant donné les lois du calcul du moment
d'inertie.
[0012] En considérant ses lois, il est avantageux de placer un maximum de
matière le
plus loin possible de l'axe neutre de la section de la poutre.
[0013] Dans l'incarnation décrite ci-dessous, nous avons préféré travailler
avec l'acier
puisqu'il offre un rapport module d'élasticité/$ par kilo très élevé. De plus,
l'acier se
travaille bien et il est facile de s'en procurer à coût raisonnable. Ceci
étant dit, le titane,
l'acier inoxydable ou n'importe quel autre matériau ayant un module
d'élasticité
beaucoup plus élevé que celui du bois peut être utilisé.
[0014] L'invention consiste à insérer des tiges de métal à l'intérieur d'une
pièce de bois
massif en respectant certaines contraintes.
[0015] Idéalement l'acier doit être placé le plus près possible de la surface
externe de la
pièce de bois. Pour rigidifier la pièce le plus possible, les pièces de métal
doivent être
placées près de la surface extérieur du montant et près de la surface
intérieur et ce
symétriquement tout en affectant pas l'apparence désirée de la porte.
[0016] Les pièces de métal doivent être de la plus grande dimension possible
sans
toutefois occuper l'entière largeur de la pièce puisque lorsque le bois
variera
dimensionnellement dans le temps on peut induire des contraintes menant à une
rupture
des fibres.
[0017] Les pièces de métal doivent laisser passer les éléments de
quincaillerie (exemple :
la poignée et les pentures).
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[0018] Les pièces de métal ne doivent pas nuire à l'usinage et à l'assemblage
des pièces
composant la porte (tenon, mortaise, rainure, panneau, etc.)
[0019] Les pièces de métal doivent idéalement parcourir la presque totalité de
la longueur
de la pièce
[0020] Les pièces ne doivent pas être en contact avec l'environnement et elles
doivent
être préférablement complètement scellées.
[0021] Pour atteindre ces objectifs, le montant est composé d'un c ur qui est
rainuré
pour permettre aux tiges de s'y encastré. Puis on colle les tiges dans les
rainures et on
lamine une pièce de bois par-dessus les tiges. Ainsi, les tiges sont
indétectables et le
montant voit sa rigidité augmenter de façon significative.
Brève Description des Dessins
[0022] Ce qui précède et d'autres objets, caractéristiques et avantages de
l'invention
ressortiront plus clairement de la description qui suit, référence étant faite
aux dessins
annexés dans lesquels:
[0023] la figure 1 est une vue en élévation de l'assemblage d'une porte
incorporant
l'invention.
[0024] La figure 2 est la vue de coupe AA présentée sur la figure 1.
[0025] La figure 3 est la vue de détail B de la coupe AA présentée sur la
figure 2. Sur le
détail B on voit le détail de fabrication du montant coté penture.
[0026] La figure 4 est la vue de détail C de la coupe AA présentée sur la
figure 2. Sur le
détail C on voit le détail de fabrication du montant intermédiaire.
[0027] La figure 5 est la vue de détail D de la coupe AA présentée sur la
figure 2. Sur le
détail D on voit le détail de fabrication du montant coté poignée.
Description Détaillée d'une incarnation de l'invention
[0028] Un système anti-gauchissement est décrit ci-dessous. Bien que
l'invention soit
illustrée en liaison avec une incarnation spécifique, il est bien entendu que
l'incarnation
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décrite ici est à titre d'exemple seulement et que la portée de l'invention ne
doit pas être
limitée de ce fait.
[0029] Sur le détail B (figure 2) on voit le détail de fabrication du montant
coté penture.
Ce montant est fabriqué en une ou plusieurs pièces. Les pièces composant le
montant sont
énumérées dans le tableau ci-dessous :
Pièce Description
2 Montant,
3 Panneau Intérieur,
4 Panneau Extérieur,
5 Isolant du panneau.
[0030] Sur le détail C (figure 3) on voit le détail de fabrication du montant
intermédiaire.
Les pièces composant le montant intermédiaire sont énumérées dans le tableau
ci-
dessous :
Pièce Description
6 Montant intermédiaire,
10 Montant Intermédiaire Extérieur
3 Panneaux Intérieurs
4 Panneaux Extérieurs
5 Isolant panneaux.
[0031] Sur le détail D (figure 4) on voit le détail de fabrication du montant
coté poignée.
Ce montant est fabriqué d'une ou plusieurs pièces. Les pièces composant le
montant sont
énumérées dans le tableau ci-dessous :
Pièce Description
7 Coeur du Montant
8 Placage Intérieur
9 Placage Extérieur
3 Panneau Intérieur
4 Panneau Extérieur
5 Isolant du panneau
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Petit Renfort d'acier Extérieur
11 Gros Renfort d'acier Extérieur
12 Gros Renfort d'acier Intérieur
13 Petit Renfort d'acier Intérieur
5 [0032] Le système anti gauchissement est composé de 4 tiges d'acier
(pièces 10, 11, 12 et
13). Ces tiges sont insérées dans des rainures usinées sur les faces
extérieurs et intérieurs
du coeur du montant (pièce 7). Une fois que les tiges sont insérées dans les
rainures, elles
sont recouvertes par les placages (pièces 8 et 9).
[0033] Sur la figure 4, on voit également que les tiges ne parcourent pas le
montant de
10 haut en bas, elles s'arrêtent à quelques pouces des deux extrémités. De
plus, on voit que
le système n'est pas discontinu au niveau de la poignée.
[0034] Matériau des tiges : La caractéristique la plus importante du matériau
des tiges est
le module d'élasticité. Ce dernier doit être le plus élevé possible afin
d'augmenter le plus
possible la rigidité de la pièce de bois tout en minimisant la dimension des
tiges de
renfort. L'acier utilisé dans la présente invention est un acier de type
construction sans
caractéristiques précises. Puisque la plus part des aciers ont un module
d'élasticité très
semblable, il est possible d'utiliser une très grande panoplie de types
d'acier. La limite
élastique et plastique du matériau n'importe pas puisque le matériau ne sera
pas sollicité
jusqu'à sa limite. Puisque les tiges d'acier sont isolées de l'environnement
extérieur, les
propriétés anti corrosion du matériau ne sont pas essentielles.
[0035] Matériaux alternatives pouvant être utilisés : Tout matériau possédant
un module
d'élasticité égale ou plus élevé que celui de l'acier (environ 186 GPa) peut
être utilisé
dans le système anti gauchissement.
[0036] Dimensionnement des tiges : Certains critères doivent être respectés
lors du
dimensionnement des tiges du système anti gauchissement. Par exemple, pour des
portes
de dimensions standards, il est recommandé de respecter les caractéristiques
suivantes :
= La largeur des tiges d'acier ne doit pas excéder 1,500 pouces de large
sous risque
que:
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O il y ait délamination entre l'acier et le placage de bois de surface,
o l'acier empêche le bois de varier dimensionnellement à sa guise et que le
bois se fissure,
o des poches ou des bulles se forme entre les tiges et le placage.
= La distance minimale entre la rainure et le bord de la pièce doit être
d'environ 1/2
pouce.
= La distance entre les tiges doit permettre le passage des éléments de
quincaillerie.
= Les tiges d'acier doivent être continues sur la presque pleine longueur
de la pièce.
= Les tiges doivent, au maximum, arrêter à 3pouces de chaque extrémité de
la pièce.
= Pour une porte de 21/4 pouces avec cassette de mortaise d'une épaisseur de 1
pouce, un placage de surface de 1/4 de pouce, l'épaisseur maximale des tiges
est de
3/16 de pouce. Pour une porte plus épaisse, il est possible d'épaissir les
tiges afin
d'avoir un maximum de rigidité.
= Le jeu entre la tige et sa rainure doit être d'environ 0.010" dans toutes
les
directions.
[0037] Bien que l'incarnation illustrative et actuellement préférée de
l'invention a été
décrite en détail ci-dessus, il doit être entendu que les concepts de
l'invention peuvent être
par ailleurs incorporés et utilisés dans d'autres incarnations et que les
revendications
annexées sont destinées à être interprété pour inclure ces autres
incarnations, sauf dans la
mesure limitée par l'art antérieur.
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